적층제조 표준 파우더(소재) 소개

금속 파우더는 적층제조, 특히 금속 3D 프린팅에서 핵심적인 소재입니다. 이러한 파우더는 고도로 특화된 성질을 갖고 있어, 항공우주, 자동차, 의료 등 다양한 고성능 애플리케이션에 사용됩니다. 다음은 금속 파우더의 종류, 특성 및 중요한 요소들에 대한 상세한 설명입니다.

Stainless Steel Powders

의료/항공우주/자동차/식품/일반소비재

스테인리스 스틸은 적층제조에서 그 탁월한 내식성과 높은 기계적 강도로 인해 광범위하게 활용됩니다. 이 재료는 특히 까다로운 환경 조건 하에서도 우수한 성능을 유지해야 하는 항공, 자동차, 의료 기기 등의 분야에서 매우 중요합니다. 적층제조 기술을 사용하여 복잡한 형태의 부품과 구조물을 효율적으로 생산할 수 있으며, 이는 전통적 제조 방식으로는 구현하기 어려운 디자인의 실현 가능성을 열어줍니다.

스테인리스 스틸의 주요 장점 중 하나는 그 내식성입니다. 화학 물질, 극한의 온도, 습기가 많은 환경에도 녹이나 부식이 발생하지 않으므로, 특히 의료 기기와 식품 처리 기계에서 선호됩니다. 또한, 높은 인장 강도와 내구성을 가지고 있어, 장기적으로 안정적인 성능을 제공합니다.

그러나 스테인리스 스틸은 가공하기 어렵다는 단점도 있습니다. 특히 적층제조 과정에서는 높은 에너지를 요구하며, 후처리 과정이 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. 또한, 다른 금속재료에 비해 상대적으로 무겁다는 점도 고려해야 할 사항입니다. 따라서 설계 단계에서부터 이러한 특성을 충분히 고려하여 적용해야 합니다.


종류: StainlessSteel GP1, StainlessSteel PH1, EOS(11종)

Titanium Powders

의료/항공우주/자동차

적층제조에서 티타늄은 주로 그 뛰어난 강도와 가벼운 무게 때문에 항공우주, 자동차, 의료 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 특히, 항공우주 산업에서는 엔진 부품과 구조재로, 자동차 산업에서는 고성능 부품의 제작에 필요하며, 의료 분야에서는 인공 임플란트와 치과용 임플란트 제작에 이상적입니다. 이러한 용도는 티타늄의 우수한 생체 적합성과 높은 내식성 때문에 가능합니다.

티타늄의 장점은 가벼우면서도 강한 기계적 성질을 가지고 있으며, 높은 내식성을 제공한다는 점입니다. 이러한 특성으로 인해 가혹한 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다. 또한, 티타늄은 인체와의 상호 작용이 적어 의료 분야에서 매우 안전하게 사용됩니다. 그러나 티타늄의 단점으로는 높은 가공비용과 복잡한 가공 과정이 있습니다. 이는 제조 시간과 비용을 증가시킬 수 있으며, 특히 적층제조 공정에서는 정밀한 파라미터 조정이 필요하여 전문성을 요구합니다. 이러한 요소들은 티타늄의 사용을 제한하는 요인이 될 수 있습니다.


종류: Titanium Ti64, EOS(5종)

Aluminum Powders

항공우주/자동차

적층제조에서 알루미늄은 그 경량성과 우수한 열전도성 덕분에 특히 자동차 및 항공우주 산업에서 선호되는 재료입니다. 알루미늄은 구조 부품, 엔진 구성요소, 그리고 냉각 시스템 구성품 제작에 사용되어 차량 및 항공기의 무게를 줄이고 연료 효율을 향상시키는 데 기여합니다. 또한, 알루미늄은 상대적으로 높은 강도를 유지하면서도 가공이 용이하여, 복잡한 형상의 부품을 정밀하게 제작할 수 있는 장점이 있습니다.

그러나 알루미늄은 열처리와 후가공 과정에서 특별한 주의가 필요하며, 이는 제조 비용과 시간을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 알루미늄의 내마모성과 내식성은 다른 금속재료들에 비해 상대적으로 낮아, 일부 환경에서의 사용에 제한을 받을 수 있습니다. 이러한 단점에도 불구하고, 알루미늄은 그 경량성과 가공성 덕분에 적층제조에서 중요한 재료로 자리 잡고 있습니다.


종류: EOS(4종)

Nickel Powders

항공우주/자동차/에너지

적층제조에서 니켈 합금은 주로 그 탁월한 고온 특성 때문에 항공우주, 에너지 및 자동차 산업에서 중요한 부품을 제작하는 데 사용됩니다. 이 합금은 특히 터빈 블레이드, 로켓 엔진 부품, 그리고 고온 환경에서 사용되는 엔지니어링 구조물에 적합합니다. 니켈 합금은 높은 인장 강도, 우수한 내식성, 그리고 뛰어난 내열성을 제공하여 극한의 환경에서도 성능이 유지되도록 합니다.

그러나 니켈 합금은 가공하기 어렵고 비용도 매우 높다는 단점이 있습니다. 이러한 특성은 제조 과정에서 특별한 기술과 장비가 필요하며, 결과적으로 생산 비용이 증가합니다. 또한, 니켈은 특정 환경에서 인체에 알레르기 반응을 일으킬 수 있어, 의료 및 소비자 제품에서의 사용에 주의가 필요합니다. 이러한 장단점에도 불구하고, 니켈 합금의 독특한 성질은 많은 고성능 애플리케이션에서 그 가치를 발휘하고 있습니다.


종류: NickelAlloy IN718, NickelAlloy IN625, EOS(5종)

Copper Powders

항공우주/자동차/전기전자

적층제조에서 구리는 주로 그 탁월한 열전도성과 전기전도성 때문에 사용됩니다. 이러한 특성은 특히 전자 및 전기 산업에서 핵심적인 역할을 합니다. 구리는 또한 열교환기, 쿨링 시스템, 그리고 다양한 종류의 히트 싱크 제작에도 이용되며, 이러한 용도로 인해 항공우주 및 자동차 산업에서도 널리 채택되고 있습니다. 구리는 적층제조 과정에서 고유의 특성을 잘 유지하기 때문에 복잡한 구조의 부품 제작이 가능하며, 소량 생산 시에도 경제적으로 이점을 제공합니다.

그러나 구리를 적층제조에 사용할 때 몇 가지 단점도 존재합니다. 구리는 높은 반사율과 높은 열 전도율을 가지고 있어 특정 3D 프린팅 기술, 특히 레이저 기반 프로세스에서 가공하기 어렵습니다. 이는 레이저 에너지가 효율적으로 재료에 흡수되지 않고 반사되기 때문입니다. 또한, 구리의 높은 열 전도율은 프린팅 중에 재료가 고르지 않게 가열되거나 식을 수 있어, 프린트된 부품의 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 구리를 사용한 적층제조는 특수한 기술과 설정이 필요하며, 그 과정에서 추가적인 비용이 발생할 수 있습니다.


종류: EOS(4종)

Copper Alloy Powders

항공우주/자동차/해상/방산

철 90%, 구리 10%로 구성된 합금은 철의 강도와 구리의 내식성을 결합하여 뛰어난 물리적 및 기계적 성질을 가지는 재료로 개발되었습니다. 이 합금은 특히 내구성이 요구되는 환경에서의 사용을 목적으로 하며, 구리가 첨가됨으로써 철보다 향상된 부식 저항성을 제공합니다. 또한, 구리는 합금의 전기 및 열 전도성을 개선하여 전기적 및 열적 응용 부품에 적합한 소재로 만듭니다.

이 합금의 주요 장점으로는 강화된 내부식성과 내마모성, 강도, 경도의 향상이 있습니다. 구리의 첨가는 화학적으로 공격적인 환경에서도 재료의 수명을 연장시키는 데 기여합니다. 또한, 이 합금은 기계적 부하가 큰 환경에서도 우수한 성능을 유지합니다.


종류:

Other Metal Powders

의료/항공우주/자동차/일반소비재

적층제조에서 사용되는 다른 금속 소재들도 특별한 특성과 용도를 가지고 있어 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다. 여기에는 코발트 크롬 합금, 인코넬, 마그네슘 합금, 그리고 금 등이 포함됩니다.

1. 코발트 크롬 합금: 이 소재는 특히 의료 분야에서 인기가 높습니다. 높은 내마모성과 강도, 그리고 우수한 내열성으로 인해 치과용 임플란트와 인공관절과 같은 생체 의료기기의 제조에 적합합니다.

2. 인코넬: 이 초합금은 주로 항공우주 및 에너지 산업에서 사용됩니다. 뛰어난 내식성과 고온에서의 강도를 유지하는 능력 때문에 엔진 터빈, 로켓 구성 요소 및 핵 반응기의 부품으로 사용됩니다.

3. 마그네슘 합금: 가벼움과 강도의 조합으로 자동차와 항공우주 산업에서 경량화 솔루션으로 주목받습니다. 충격 흡수 능력이 뛰어나 안전성 증진에 기여할 수 있습니다.

4. 금: 고가의 보석류 및 전자 제품의 정밀 부품 제작에 사용됩니다. 금은 뛰어난 전기 전도성과 내식성, 그리고 우수한 가공성으로 소규모 정밀 부품 제작에 이상적입니다.

이들 각 소재는 그 고유의 물리적, 화학적 특성을 적층제조 기술과 결합하여 새로운 형태와 복잡한 구조의 부품을 경제적이고 효율적으로 제작하는 데 기여하고 있습니다.


종류: MargingSteel MS1, CobaltChrome SP2, Gold